JP6398068B2 - 紙葉類識別装置、及び紙幣処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種自動販売機、入出金装置、両替機等の紙幣処理装置に装備される紙葉類識別装置の改良に関し、特に、紙葉類を識別する磁気センサの磁気出力の確保と、磁気センサ部分における紙葉類の搬送力の向上とを両立させる紙葉類識別装置、及びこれを備えた紙幣処理装置に関する。

各種自動販売機、入出金装置、両替機等の紙幣処理装置は、紙幣挿入口から挿入された紙幣を引き込んで装置内部に搬送する過程でその紙幣長、真贋、金種を判定する紙幣識別装置を備える。
図８（ａ）、（ｂ）は従来の紙幣識別装置の開放状態を示す斜視図である。紙幣識別装置１００は、下側のベースユニット１０１に対して、上側の可動ユニット１０５を奥側に設けた軸支部Ａによって開閉自在に軸支した構成を有している。ベースユニット１０１の上面中央部には搬送ベルト１０２が配置され、可動ユニット１０５の下面中央部には搬送ベルト１０６が配置され、各ベルトは図示しないモータによって駆動され、紙幣の上面と下面に夫々接して搬送する。ベースユニット上に可動ユニットを閉じた状態で両ユニットの対向面間に形成される紙幣搬送経路内に、矢印で示した方向から紙幣を挿入することによって、紙幣は装置奥側へ向けて搬送される。
紙幣識別装置に装備される紙幣識別手段の一つに、紙幣の磁気情報を読み取る磁気センサがある。磁気センサは紙幣の搬送に伴って移動する磁気出力を検知するが、紙幣からの磁気出力を確保するため、磁気センサに対して紙幣を押圧する必要がある。特許文献１には、磁気センサ押さえ板を備えた紙幣識別装置が記載されている。磁気センサ押さえ板は、バネによって磁気センサに対して弾性付勢されており、磁気センサに対して紙幣を押圧する。

特開平６−３３３１２２号公報

ここで、磁気センサと紙幣を搬送する搬送手段との関係について図８及び図９に基づいて説明する。図９は、従来の紙幣識別装置のベースユニット上面の拡大斜視図である。
紙幣識別装置１００の搬送ベルト１０２は無端状のベルトであり、一対の下流側搬送ローラ１０３ａと上流側搬送ローラ１０３ｂとによって張設されている。
磁気センサ１１０は、可動ユニット１０５側に配置されており、搬送ベルト１０６の横方向位置に配置されている。磁気センサ１１０と対向するベースユニット１０１の部位には、磁気センサ１１０に対して紙幣を押圧する押圧ローラ１２０が配置されている。
押圧ローラ１２０は紙幣の搬送に伴って回転する従動ローラであり、回転軸１２１によって正逆回転自在に支持されている。自在に回転する押圧ローラ１２０を磁気センサ１１０に対して押圧するため、押圧ローラ１２０の横方向に突出した回転軸１２１は、上下動可能に支持されると共に弾性付勢部材１２２によって上方に弾性付勢されている。
押圧ローラ１２０の横方向位置には、回転軸１２１を上下動可能に支持する部材と弾性付勢部材１２２とを収容するスペースが必要であるため、押圧ローラ１２０を、下流側搬送ローラ１０３ａの回転軸１２１を軸方向に延長した横方向に配置することができなかった。このように従来は下流側搬送ローラ１０３ａと押圧ローラとの干渉を避ける必要から、押圧ローラ１２０よりも搬送方向上流側に退避させた位置に下流側搬送ローラ１０３ａを配置していた。
このため、従来は、搬送方向において磁気センサの配置部位に相当する部分においては、紙幣に対して搬送ベルト１０２からの搬送力が与えられないため、腰のない紙幣が磁気センサ１１０と押圧ローラ１２０との間を、押圧ローラ１２０を押しのけて通過できずに紙幣ジャムを発生させる要因となっていた。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、紙葉類を識別する磁気センサの磁気出力の確保と、磁気センサ部分における紙葉類の搬送力の向上とを両立させる紙葉類識別装置、及びこれを備えた紙幣処理装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、一対の搬送ローラによって無端状に張設され、且つ紙葉類搬送方向に走行する搬送ベルトを備えたベースユニットと、前記ベースユニットに対して接近した接近位置と、該ベースユニットから離間した離間位置との間を移動し、前記接近位置にある時に前記搬送ベルトとの間で紙葉類を挟みつつ搬送する可動ユニットと、前記可動ユニット側であって、該可動ユニットが前記接近位置にあるときに紙葉類搬送方向先導側の前記搬送ローラの横方向位置に配置されて、前記搬送ベルトによって搬送される前記紙葉類を読取る磁気センサと、前記ベースユニット側であって、前記接近位置にある前記可動ユニットの前記磁気センサと対向する位置に配置されて搬送される前記紙葉類を前記磁気センサに押圧する押圧部を有した押圧部材と、を備えた紙葉類識別装置であって、前記押圧部は、紙葉類搬送方向先導側の前記搬送ローラから横方向へ突出した回転軸を受け容れる凹所を備えていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記押圧部材は、前記押圧部から前記紙葉類搬送方向に沿って伸びるアームと、該アームの先端部に形成された軸支部と、を備え、前記押圧部材は前記軸支部において、前記押圧部が紙葉類搬送路内に出没するように前記ベースユニットによって揺動支持されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記押圧部の前記磁気センサとの対向面は、前記紙葉類搬送方向に沿って移動する部分を有さないことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の紙葉類識別装置を備え、前記紙葉類が紙幣であることを特徴とする。

本発明によれば、搬送ローラの回転軸を押圧部材の凹所内に受け容れることができるので、押圧部を搬送ローラの横方向位置に隣接して配置することができ、磁気センサ部分を搬送中の紙幣に搬送力を与えることができる。その結果、腰のない紙幣であっても、紙幣ジャムを発生させることなく磁気センサ部分を搬送できる。

本発明の一実施形態に係る紙幣識別装置の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る紙幣識別装置を開放した状態を示す斜視図である。 ベースユニットの上面を拡大して示した斜視図である。 可動ユニットの下面を拡大して示した斜視図である。 紙幣搬送路の部分拡大断面図である。 押圧部材が装着された下側紙幣ガイド部材の斜視図である。 押圧部材の動作に関わる各部材を分解して示した斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は従来の紙幣識別装置の開放状態を示す斜視図である。 従来の紙幣識別装置のベースユニット上面の拡大斜視図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。

〔紙幣識別装置〕
図１は、本発明の一実施形態に係る紙幣識別装置の外観を示す斜視図である。紙幣識別装置（紙葉類識別装置）１は、各種自動販売機、入出金装置、両替機等の紙幣処理装置に装備される装置であり、前方には、挿入される紙幣Ｓを受け入れる紙幣挿入口１０を備えている。
図２は、本発明の一実施形態に係る紙幣識別装置を開放した状態を示す斜視図である。
紙幣識別装置１は、紙幣搬送方向に走行する複数の下側搬送ベルト２１、２１を備えたベースユニット２０と、ベースユニット２０に対して接近した接近位置（図１）と、ベースユニット２０から離間した離間位置（図２）との間を開閉自在に移動し、接近位置にある時に下側搬送ベルト２１、２１との間で紙幣を挟みつつ搬送する可動ユニット４０とを備える。

図３は、ベースユニットの上面を拡大して示した斜視図である。図４は、可動ユニットの下面を拡大して示した斜視図である。図５は、紙幣搬送路の部分拡大断面図である。
ベースユニット２０は、紙幣挿入口１０から挿入された紙幣を装置内部に搬送する紙幣搬送路１１の下側を構成する下側搬送部１１ａを上面に備えている。下側搬送部１１ａを構成する複数の下側搬送ベルト２１、２１は、紙幣搬送方向と直交する幅方向（又は横方向）に並べて配置されている。下側搬送ベルト２１は、夫々一対の下側搬送ローラ２３（下流側ローラ２３ａ、上流側ローラ２３ｂ）によって無端状に張設されている。
この他、紙幣搬送路１１の下側搬送部１１ａは、連動ベルト装置２５や、紙幣の下面を読み取るラインセンサ２７（イメージセンサ）、紙幣搬送路１１内を搬送される紙幣Ｓの下面をガイドする上面を備えると共に、下側搬送部１１ａを構成する各部材を収容、或いは支持する下側紙幣ガイド部材３１等も備えている。

可動ユニット４０は図２に示すように、紙幣搬送方向下流側に設けた軸部４１によりベースユニット２０に対して上下方向へ回動（開閉）可能に取り付けられている。可動ユニット４０は、紙幣搬送路１１の上側を構成する上側搬送部１１ｂを下面に備えている。
図４に示すように上側搬送部１１ｂは、紙幣搬送方向に走行する複数の上側搬送ベルト４３、４３を備えている。上側搬送ベルト４３、４３は、可動ユニット４０が接近位置にあるときに下側搬送ベルト２１、２１と対向する位置に配置されており、可動ユニット４０が接近位置にあるときに下側搬送ベルト２１、２１との間で紙幣を挟みつつ搬送する。上側搬送ベルト４３は夫々、一対の上側搬送ローラ４５（４５ａ、４５ｂ）によって無端状に張設されている。
この他、紙幣搬送路１１の上側搬送部１１ｂは、連動ベルト装置４７や、紙幣の磁気情報を読み取る磁気センサ４９等も備えている。

＜磁気センサ＞
ここで、可動ユニット４０に装備された磁気センサ４９について説明する。
図４に示すように、可動ユニット４０の下面には、紙幣搬送方向と直交する幅方向に複数個（ここでは３個）の磁気センサ４９が並べて配置されている。磁気センサ４９は、可動ユニットが接近位置にあるときに、紙幣搬送方向下流側（先導側）に位置するベースユニット２０の下流側ローラ２３ａの軸方向を延長した横方向位置に配置されている。
磁気センサ４９は紙幣の搬送に伴って移動する紙幣の磁気を検知部４９ａにおいて検知する。接近位置にある可動ユニット４０の磁気センサ４９と対向するベースユニット２０の部位には、磁気センサ４９の出力を確保するべく、紙幣搬送路１１内を搬送される紙幣を検知部４９ａに押圧する押圧部材５０が配置されている。
本実施形態では、下流側ローラ２３ａの横方向位置に押圧部材５０を配置しているため、下流側ローラ２３ａを介して下側搬送ベルト２１からの搬送力を受けている状態の紙幣部分を磁気センサ４９によって読み取ることになる。

＜押圧部材＞
ここで、紙幣を磁気センサ４９の検知部４９ａに押圧する押圧部材５０について図６、図７に基づいて説明する。図６は、押圧部材が装着された下側紙幣ガイド部材の斜視図である。図７は、押圧部材の動作に関わる各部材を分解して示した斜視図である。
押圧部材５０は、樹脂等により一体的に形成された部材であり、紙幣Ｓを磁気センサ４９の検知部４９ａに押圧する押圧部５１と、押圧部５１よりも紙幣搬送方向上流側に配置されて押圧部５１を上下方向に揺動自在に支持する揺動支持部６１と、を備える。押圧部材５０は、押圧部５１の下方に配置されたコイルバネ７０（弾性付勢部材）によって上方に弾性付勢されている。

押圧部５１は、紙幣搬送方向と直交する方向（下流側ローラ２３ａの軸方向と平行な方向）を軸方向とする概略半円筒形状であり、磁気センサ４９との対向面に、紙幣Ｓを磁気センサ４９の検知部４９ａに押圧する押圧面５３を備えている。押圧面５３は、搬送方向の中間部が磁気センサ４９の検知部４９ａ（上方）に向けて突出した湾曲面である。押圧面５３は紙幣搬送方向に沿って移動する部分を有さない構成である。押圧面５３は下流側ローラ２３ａと異なり、回転動作をしないため、磁気センサ４９部分を搬送される紙幣の下面と摺接する。
押圧部５１は、押圧面５３の裏面、即ち磁気センサ４９との非対向面に、上方に凹陥した凹所５５を備える。凹所５５は、上流側ローラ２３ｂから横方向へ突出した回転軸２４を受け容れると共に幅方向（軸方向）に通過させる。押圧部５１が上流側ローラ２３ｂの横方向位置に隣接して配置しても、凹所５５を備えているので、押圧部５１は回転軸２４に干渉しない。
押圧部５１は、紙幣搬送方向下流側端部であって紙幣搬送路１１に突出しない位置に、コイルバネ７０の上端部を収容する中空部５７ａ（図５参照）が形成されたバネ収容部５７（被押圧部）を備えている。なお、コイルバネ７０の下端部は押圧部５１の下方に配置された板状のバネ受部材７１によって支持される。バネ受け部材７１は、コイルバネ７０の下端開口からコイルバネ７０の中空部内に挿入される突起部７２を備えている。押圧部５１は、下端部がバネ受部材７１によって支持されたコイルバネ７０によって上方に弾性付勢される。

揺動支持部６１は、押圧部５１の幅方向各端部から紙幣の搬送方向上流側に延出する一対のアーム６３、６３と、夫々のアーム６３、６３の上流側端部（先端部）に形成された軸支部６５、６５と、を備える。軸支部６５、６５には軸穴６５ａ、６５ａが貫通形成されており、軸穴６５ａ、６５ａ内に下側紙幣ガイド部材３１に設けた支持軸部３２、３２が挿通されることにより、押圧部５１が下側紙幣ガイド部材３１によって上下方向に揺動自在（回動自在）に軸支持される。これにより、押圧部材５０の押圧面５３は紙幣搬送路１１内に出没する。

＜補助ローラ＞
図４及び図５に示すように可動ユニット４０は、磁気センサ４９よりも搬送方向直上流に、上側搬送ベルト４３を介して下側搬送ベルト２１を下方に湾曲させる補助ローラ８０を備えている。補助ローラ８０は、可動ユニット４０が接近位置にあるときに下流側ローラ２３ａの紙幣搬送方向直上流となる位置に配置されている。補助ローラ８０は、可動ユニット４０の適所によって回転自在に軸支されており、上側搬送ベルト４３の走行に伴って従動回転する。
補助ローラ８０は、上側搬送ベルト４３を介して下流側ローラ２３ａの紙幣搬送方向直上流に位置する下側搬送ベルト２１部分を押圧して、下側搬送ベルト２１部分に湾曲部１２を形成する。補助ローラ８０によって湾曲部１２を形成することによって、磁気センサ４９部分を搬送される紙幣に対して追加的に搬送力を与えることができる。

＜効果＞
紙幣識別装置１に紙幣の磁気情報を読み取る磁気センサ４９を装備する場合、磁気センサに対して紙幣を押圧する押圧部５１を有した押圧部材５０を配置して磁気出力を確保する必要がある。本実施形態においては、押圧部５１の裏側、即ち磁気センサ４９とは対向しない側に、下流側ローラ２３ａの回転軸２４を受け入れる凹所５５を設けたので、押圧部５１と下流側ローラ２３ａを同軸上に配置することができる。
従って、紙幣搬送路１１の下側搬送部１１ａであって磁気センサ４９の横方向位置に、搬送ローラ（下流側ローラ２３ａ）及び下側搬送ベルト２１を配置することができるので、磁気センサ４９部分を走行中の紙幣に搬送力を与えることができる。その結果、腰のない紙幣であっても、紙幣ジャムを発生させることなく磁気センサ部分を搬送できる。

押圧部材を駆動回転する押圧ローラとすること（例えば、実開平３−０７１４０１の弾性部材で構成された押圧ローラ２１ａ、２１ｂ）や、駆動回転する押圧ローラの回転軸を下流側ローラ２３ａの駆動軸２４と共通にすること（例えば、実開昭６２−１４６２７１の押圧ローラ２２、搬送ローラ２３ａ〜２３ｃ、ローラ軸２１）も考えられる。しかし、上述のように、磁気センサ４９は磁気の移動を検知するセンサであることから、磁気を帯びた塵などが付着した状態で押圧ローラが駆動回転し、且つ磁気センサ４９部分を紙幣が通過していない場合には、押圧ローラに付着した塵が磁気センサ上で移動することになり、紙幣が搬送されていないにも関わらず、磁気センサが磁気を検知してしまうという不具合を発生させる。
また、各押圧ローラが同軸上に配置されるため、対応する磁気センサに対して個別に適した押圧力を作用させることができなくなる結果、磁気センサの出力にばらつきが出てしまい、最悪の場合は紙幣の識別に必要な磁気出力を得られなくなる。
従って、駆動軸２４を回転軸とする押圧ローラを押圧部材とすることはできない。

本実施形態において押圧部材５０の押圧面５３は、紙幣の搬送方向に移動する部分を有していないため、仮に押圧面５３に磁気を帯びた塵が付着したとしても、磁気センサ４９部分を紙幣が通過していない場合に磁気センサ４９が紙幣とは無関係な磁気出力を検知することはない。
さらに、本実施形態においては、下流側ローラ２３ａの紙幣搬送方向直上流に位置する下側搬送ベルト２１部分に湾曲部１２を形成する補助ローラ８０を可動ユニット４０に配置したので、磁気センサ４９部分の直上流において紙幣に対して追加的に搬送力を与えることができる。
本実施形態においては、押圧部５１から紙幣搬送方向上流側に沿って伸びるアーム６３の先端部に形成された軸支部６５を中心として押圧部５１を上下動（揺動）するように支持している。このため、押圧部５１の押圧面５３は、紙幣を磁気センサ４９の検知部４９ａに対して正確に押し付けることができる。従って、磁気出力の無用な変動を生じさせず、正確に紙幣を識別することが可能となる。

〔実施態様例とその効果〕
本発明は、以下の実施態様にて実施できる。
第一の実施態様に係る紙葉類識別装置（紙幣識別装置１）は、一対の搬送ローラ（下側搬送ローラ２３の下流側ローラ２３ａと上流側ローラ２３ｂ）によって無端状に張設され、且つ紙葉類搬送方向に走行する搬送ベルト（下側搬送ベルト２１）を備えたベースユニット２０と、ベースユニットに対して接近した接近位置と、ベースユニットから離間した離間位置との間を移動し、接近位置にある時に搬送ベルトとの間で紙葉類を挟みつつ搬送する可動ユニット４０と、可動ユニット側であって、可動ユニットが接近位置にあるときに紙葉類搬送方向先導側の搬送ローラ（下流側ローラ２３ａ）の横方向位置に配置されて、搬送ベルトによって搬送される紙葉類を読取る磁気センサ４９と、ベースユニット側であって、接近位置にある可動ユニットの磁気センサと対向する位置に配置されて搬送される紙葉類を磁気センサに押圧する押圧部５１を有した押圧部材５０と、を備えた紙葉類識別装置であって、押圧部は、搬送方向先導側の搬送ローラから横方向へ突出した回転軸２５を受け容れる凹所５５を備えていることを特徴とする。
本実施態様によれば、搬送ローラの回転軸を凹所内に受け容れることができるので、押圧部を搬送ローラの横方向位置に隣接して配置することができ、磁気センサ部分を搬送中の紙幣に搬送力を与えることができる。その結果、腰のない紙幣であっても、紙幣ジャムを発生させることなく磁気センサ部分を搬送できる。

第二の実施態様に係る紙葉類識別装置（紙幣識別装置１）において押圧部材５０は、押圧部５１から紙葉類搬送方向に沿って伸びるアーム６３と、アームの先端部に形成された軸支部６５と、を備え、押圧部材は軸支部において、押圧部が紙葉類搬送路１１内に出没するようにベースユニット２０によって揺動支持されていることを特徴とする。
本実施態様によれば、押圧部から離間した軸支部を支点として押圧部を上下動（揺動）させるので、磁気センサ４９の検知部４９ａに紙幣を押し付けることができる。その結果、磁気出力の無用な変動を生じさせず、正確に紙幣を識別することが可能となる。

第三の実施態様に係る紙葉類識別装置（紙幣識別装置１）において押圧部の磁気センサとの対向面は、紙葉類搬送方向に沿って移動する部分を有さないことを特徴とする。
本実施態様によれば、押圧面に磁気を帯びた塵が付着したとしても、磁気センサが紙幣とは無関係な磁気出力を検知することはない。

第四の実施態様に係る紙幣処理装置は、第一乃至第三の何れかに記載の紙葉類識別装置（紙幣識別装置１）を備え、紙葉類が紙幣であることを特徴とする。
本実施態様によれば、第一乃至第三の実施態様と同様の効果を奏することができる。

１…紙幣識別装置（紙葉類識別装置）、１０…紙幣挿入口、１１…紙幣搬送路、１１ａ…下側搬送部、１１ｂ…上側搬送部、１２…湾曲部、２０…ベースユニット、２１…下側搬送ベルト、２３…下側搬送ローラ、２３ａ…下流側ローラ、２３ｂ…上流側ローラ、２４…回転軸、２５…連動ベルト装置、２７…ラインセンサ、３１…下側紙幣ガイド部材、３２…支持軸部、４０…可動ユニット、４１…軸部、４３…上側搬送ベルト、４５…上側搬送ローラ、４７…連動ベルト装置、４９…磁気センサ、４９ａ…検知部、５０…押圧部材、５１…押圧部、５３…押圧面、５５…凹所、５７…バネ収容部、５７ａ…中空部、６１…揺動支持部、６３…アーム、６５…軸支部、６５ａ…軸穴、７０…コイルバネ、７１…バネ受部材、８０…補助ローラ、１００…紙幣識別装置、１０１…ベースユニット、１０２…搬送ベルト、１０３ａ…下流側搬送ローラ、１０３ｂ…上流側搬送ローラ、１０５…可動ユニット、１０６…搬送ベルト、１１０…磁気センサ、１２０…押圧ローラ、１２１…回転軸、１２２…弾性付勢部材

Claims (4)

1. 一対の搬送ローラによって無端状に張設され、且つ紙葉類搬送方向に走行する搬送ベルトを備えたベースユニットと、
   前記ベースユニットに対して接近した接近位置と、該ベースユニットから離間した離間位置との間を移動し、前記接近位置にある時に前記搬送ベルトとの間で紙葉類を挟みつつ搬送する可動ユニットと、
   前記可動ユニット側であって、該可動ユニットが前記接近位置にあるときに紙葉類搬送方向先導側の前記搬送ローラの横方向位置に配置されて、前記搬送ベルトによって搬送される前記紙葉類を読取る磁気センサと、
   前記ベースユニット側であって、前記接近位置にある前記可動ユニットの前記磁気センサと対向する位置に配置されて搬送される前記紙葉類を前記磁気センサに押圧する押圧部を有した押圧部材と、を備えた紙葉類識別装置であって、
   前記押圧部は、紙葉類搬送方向先導側の前記搬送ローラから横方向へ突出した回転軸を受け容れる凹所を備えていることを特徴とする紙葉類識別装置。
2. 前記押圧部材は、前記押圧部から前記紙葉類搬送方向に沿って伸びるアームと、該アームの先端部に形成された軸支部と、を備え、
   前記押圧部材は前記軸支部において、前記押圧部が紙葉類搬送路内に出没するように前記ベースユニットによって揺動支持されていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類識別装置。
3. 前記押圧部の前記磁気センサとの対向面は、前記紙葉類搬送方向に沿って移動する部分を有さないことを特徴とする請求項１又は２に記載の紙葉類識別装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の紙葉類識別装置を備え、前記紙葉類が紙幣であることを特徴とする紙幣処理装置。

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